(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の撮影装置を用いて被写体を撮影して得られた複数の解剖学的構造物を該第１の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第１の標準濃度分布モデル画像を記憶する第１のモデル画像記憶手段と、
第２の撮影装置を用いて被写体を撮影した得られた複数の解剖学的構造物を該第２の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第２の標準濃度分布モデル画像を記憶する第２のモデル画像記憶手段と、
前記第１の撮影装置を用いて所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第１の撮影画像を記憶する第１の撮影画像記憶手段と、
前記第２の撮影装置を用いて前記所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第２の撮影画像を記憶する第２の撮影画像記憶手段と、
前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第１の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第１の対応位置を取得する第１の位置合せ手段と、
前記第２の標準濃度分布モデル画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第２の対応位置を取得する第２の位置合せ手段と、
前記第１の撮影画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物の対応位置を、前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第２の標準濃度分布モデル画像間の対応する解剖学的構造物の対応位置と、前記第１の対応位置と、前記第２の対応位置とから求める対応位置取得手段とを備えたことを特徴とする位置合せ装置。
【請求項２】
前記第１または第２の撮影装置が、ＣＴ撮影装置、ＰＥＴ撮影装置またはＭＲＩ撮影装置のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の位置合せ装置。
【請求項３】
第１の撮影装置を用いて被写体を撮影して得られた複数の解剖学的構造物を該第１の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第１の標準濃度分布モデル画像を記憶する第１のモデル画像記憶手段と、
第２の撮影装置を用いて被写体を撮影した得られた複数の解剖学的構造物を該第２の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第２の標準濃度分布モデル画像を記憶する第２のモデル画像記憶手段と、
前記第１の撮影装置を用いて所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第１の撮影画像を記憶する第１の撮影画像記憶手段と、
前記第２の撮影装置を用いて前記所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第２の撮影画像を記憶する第２の撮影画像記憶手段とを備えた位置合せ装置において、
前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第１の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第１の対応位置を取得する第１の位置合せステップと、
前記第２の標準濃度分布モデル画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第２の対応位置を取得する第２の位置合せステップと、
前記第１の撮影画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物の対応位置を、前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第２の標準濃度分布モデル画像間の対応する解剖学的構造物の対応位置と、前記第１の対応位置と、前記第２の対応位置とから求める対応位置取得ステップとを備えたことを特徴とする位置合せ方法。
【請求項４】
コンピュータを、
第１の撮影装置を用いて被写体を撮影して得られた複数の解剖学的構造物を該第１の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第１の標準濃度分布モデル画像を記憶する第１のモデル画像記憶手段から、前記第１の標準濃度分布モデル画像を読み出す第１のモデル画像読出し手段と、
第２の撮影装置を用いて被写体を撮影した得られた複数の解剖学的構造物を該第２の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第２の標準濃度分布モデル画像を記憶する第２のモデル画像記憶手段から、前記第２の標準濃度分布モデル画像を読み出す第２のモデル画像読出し手段と、
前記第１の撮影装置を用いて所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第１の撮影画像を記憶する第１の撮影画像記憶手段より前記第１の撮影画像を読み出す第１の撮影画像読出し手段と、
前記第２の撮影装置を用いて所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第２の撮影画像を記憶する第２の撮影画像記憶手段より前記第２の撮影画像を読み出す第２の撮影画像読出し手段と、
前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第１の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第１の対応位置を取得する第１の位置合せ手段と、
前記第２の標準濃度分布モデル画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第２の対応位置を取得する第２の位置合せ手段と、
前記第１の撮影画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物の対応位置を、前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第２の標準濃度分布モデル画像間の対応する解剖学的構造物の対応位置と前記第１の対応位置と前記第２の対応位置とから求める対応位置取得手段として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用画像の位置合わせを行う位置合せ装置、位置合せ方法、およびそのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＴ（Computed Tomography；コンピュータ断層撮影）やＰＥＴ(Positron Emittion Tomography；陽電子断層撮影)等により取得された複数のスライス画像データの集合体として構成される３次元画像データに基づいて、断面画像が生成や３次元表示を行って、病変部を発見し、またその病変部の状態を観察して、疾病の有無や進行状況の診断を行うことが行われている。この３次元画像データは、従来の２次元の放射線画像データと比較して、被写体についてより多くの情報を有しているため、精度の高い診断が可能となってきている。さらに、複数の異なるモダリティ間で撮影された画像を観察することによって、より正確な治療計画を立てることができるようになってきた。
【０００３】
ＰＥＴ画像にはアイソトープで標識された薬剤を注射して撮影した画像である。ＰＥＴで使用される薬剤（ＦＤＧ）としてブドウ糖をアイソトープで標識したものを用いる。細胞はブドウ糖をエネルギー源として使っているが、がん細胞は正常の細胞よりも活動性が高いため、栄養であるブドウ糖をたくさん取り込む性質があり、ＦＤＧもがん組織に多く取り込まれる。このため、がん細胞からは正常組織よりも強い放射線が出てくる。放射線の量は腫瘍細胞がブドウ糖を取り込む量、つまり活動性に比例するため、ＰＥＴはがん細胞の部分の活動性を反映した画像を取得することができる。これにより、ＰＥＴ画像により活動中の癌病巣を観察することができる。しかしながら、ＰＥＴ画像は空間分解能が低いため、ぼけた画像となる。その点から、ＰＥＴ画像のみを用いて病巣の正確な位置を把握するのは困難である。そこで、臓器の位置と形態が正確に計測できるＣＴ画像とＰＥＴ画像を組み合わせて治療計画の診断などに利用されている。
【０００４】
しかし、ＣＴ画像には臓器の位置と形態が正確に現れるが、ＰＥＴ画像には活動中の癌病巣は表れるが形態がぼけた画像となるため、ＣＴ画像とＰＥＴ画像間の位置合せは困難である。また、ＣＴ画像とＭＲＩ画像間においても、ＣＴ画像には骨が撮影されるが、ＭＲＩ画像には骨は撮影されないため、ＣＴ画像とＭＲＩ画像間でも位置合せは困難である。このように異なるモダリティ（医療検査機器）で撮影された画像上には現れる組織が異なるため、位置合せを正確に行うのは難しい。
【０００５】
そこで、異なるモダリティで撮影された画像間の位置合せを行う際に、肺野領域など両画像に撮影される特徴的な形状を用いて、位置合せを行う手法が提案されている（例えば、非特許文献１など）。
【０００６】
あるいは、患者に各モダリティで撮影した画像上に現れるようなマーカが収納できるような凸形状の突起部を有したマスクを装着して撮影を行う手法が提案されている。モダリティによって撮影画像上に現れるマーカが異なるため、ＣＴ・ＭＲＩ用、ＳＰＥＣＴ・ＣＴ用、ＭＲＩ・ＣＴ用等の複数種類のマーカを用意する。そこで、各種モダリティでの撮影時に、そのモダリティに合ったマーカを突起部に収容したマスクを患者が装着した状態で撮影することで、異なったモダリティ間のデータをこのマーカを基準にして位置合せする手法も提案されている（例えば、特許文献１など）。
【非特許文献１】第22回医療情報学連合大会  22th JCMI Nov. , 2002  医療情報学 22(suppl), 2002 pp706-707
【特許文献１】特開２００２−２４８０８３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１の手法は、モダリティの組み合わせ毎に位置合せに有効な組織を知っておく必要があり、必ずしも位置合せに有効な組織が撮影されているとは限らない。また、位置合せに用いる組織の多くは軟部組織であるため、姿勢の変化などによる変形するため位置合せ精度がよくない。
【０００８】
一方、特許文献１の手法は、患者にマーカを装着させることが負担になるだけでなく、同時期に複数のモダリティで撮影を行う場合には、マーカよる位置合せは有効であるが、ＣＴとＰＥＴを撮影する間隔があいてしまった場合には、同位置にマーカがくるように患者に装着するのは困難である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、異なるモダリティによって撮影されて画像に対して精度の高い位置合せをすることが可能な位置合せ装置、位置合せ方法およびそのプログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の位置合せ装置は、第１の撮影装置を用いて被写体を撮影して得られた複数の解剖学的構造物を該第１の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第１の標準濃度分布モデル画像を記憶する第１のモデル画像記憶手段と、
第２の撮影装置を用いて被写体を撮影した得られた複数の解剖学的構造物を該第２の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第２の標準濃度分布モデル画像を記憶する第２のモデル画像記憶手段と、
前記第１の撮影装置を用いて所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第１の撮影画像を記憶する第１の撮影画像記憶手段と、
前記第２の撮影装置を用いて前記所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第２の撮影画像を記憶する第２の撮影画像記憶手段と、
前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第１の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第１の対応位置を取得する第１の位置合せ手段と、
前記第２の標準濃度分布モデル画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第２の対応位置を取得する第２の位置合せ手段と、
前記第１の撮影画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物の対応位置を、前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第２の標準濃度分布モデル画像間の対応する解剖学的構造物の対応位置と、前記第１の対応位置と、前記第２の対応位置とから求める対応位置取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本願発明の位置合せ方法は、第１の撮影装置を用いて被写体を撮影して得られた複数の解剖学的構造物を該第１の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第１の標準濃度分布モデル画像を記憶する第１のモデル画像記憶手段と、第２の撮影装置を用いて被写体を撮影した得られた複数の解剖学的構造物を該第２の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第２の標準濃度分布モデル画像を記憶する第２のモデル画像記憶手段と、前記第１の撮影装置を用いて所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第１の撮影画像を記憶する第１の撮影画像記憶手段と、前記第２の撮影装置を用いて前記所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第２の撮影画像を記憶する第２の撮影画像記憶手段とを備えた位置合せ装置において、
前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第１の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第１の対応位置を取得する第１の位置合せステップと、
前記第２の標準濃度分布モデル画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第２の対応位置を取得する第２の位置合せステップと、
前記第１の撮影画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物の対応位置を、前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第２の標準濃度分布モデル画像間の対応する解剖学的構造物の対応位置と、前記第１の対応位置と、前記第２の対応位置とから求める対応位置取得ステップとを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本願発明のプログラムは、コンピュータを、
第１の撮影装置を用いて被写体を撮影して得られた複数の解剖学的構造物を該第１の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第１の標準濃度分布モデル画像を記憶する第１のモデル画像記憶手段から、前記第１の標準濃度分布モデル画像を読み出す第１のモデル画像読出し手段と、
第２の撮影装置を用いて被写体を撮影した得られた複数の解剖学的構造物を該第２の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第２の標準濃度分布モデル画像を記憶する第２のモデル画像記憶手段から、前記第２の標準濃度分布モデル画像を読み出す第２のモデル画像読出し手段と、
前記第１の撮影装置を用いて所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第１の撮影画像を記憶する第１の撮影画像記憶手段より前記第１の撮影画像を読み出す第１の撮影画像読出し手段と、
前記第２の撮影装置を用いて所定の被写体を撮影して得られた解剖学的構造物を含む第２の撮影画像を記憶する第２の撮影画像記憶手段より前記第２の撮影画像を読み出す第２の撮影画像読出し手段と、
前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第１の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第１の対応位置を取得する第１の位置合せ手段と、
前記第２の標準濃度分布モデル画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第２の対応位置を取得する第２の位置合せ手段と、
前記第１の撮影画像と前記第２の撮影画像との間で対応する解剖学的構造物の対応位置を、前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第２の標準濃度分布モデル画像間の対応する解剖学的構造物の対応位置と、前記第１の対応位置と、前記第２の対応位置とから求める対応位置取得手段として機能させることを特徴とするものである。
【００１３】
「第１の撮影装置」と「第２の撮影装置」とは、異なる撮影装置である。
【００１４】
「第１の標準濃度分布モデル画像」、「第２の標準濃度分布モデル画像」、「第１の撮影画像」、「第２の撮影画像」は、撮影装置（第１の撮影装置または第２の撮影装置）に応じて骨や内蔵組織などの解剖学的構造物がそれぞれ特有の濃度値を有したデータで構成される。
【００１５】
また、「濃度値」は、画像の濃淡を表す値であれば、光学濃度値に限定されるものではない。
【００１６】
「標準濃度分布モデル画像」とは、各臓器や骨などの解剖学的構造物を、撮影装置（例えば、ＣＴ、ＰＥＴ、ＭＲＩなどのモダリティ）で撮影したときに得られる画像上に現れる標準的な濃度値で表したモデル画像をいい、撮影装置のタイプに応じて異なる濃度分布を持ったモデル画像になる。例えば、ＣＴ撮影装置で撮影した３次元画像と、ＰＥＴ撮影装置で撮影した３次元画像では、同じ臓器であっても現れる濃度値や濃淡のコントラストが異なるため、ＣＴ用の３次元標準濃度分布モデル画像とＰＥＴ用の３次元標準濃度分布モデル画像とは異なったモデル画像が必要になる。
【００１７】
「第１の標準濃度分布モデル画像」は、「第１の撮影装置」で撮影したときに画像上に現れる標準の濃度値の分布を表したモデル画像であり、「第２の３次元標準濃度分布モデル画像」は、「第２の撮影装置」で撮影したときに画像上に現れる標準の濃度値の分布を表したモデル画像である。
【００１８】
「前記第１の標準濃度分布モデル画像と前記第２の標準濃度分布モデル画像間の対応する解剖学的構造物の対応位置」は、２つの標準濃度分布モデル画像が既に位置合わせされているものを予め用意しておく場合には、各標準濃度分布モデル画像上の同じ座標位置が対応位置となる。
【００１９】
また、第１または第２の撮影装置が、ＣＴ撮影装置、ＰＥＴ撮影装置またはＭＲＩ撮影装置のいずれかであってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、異なるモダリティで撮影した画像の位置合わせを行う際、各モダリティに応じた濃度分布の標準濃度分布モデル画像を用意しておき、その標準濃度分布モデル画像間の対応位置を記憶しておき、異なるモダリティで撮影した撮影画像を一旦標準濃度分布モデル画像に位置合せして、予め対応付けられた標準濃度分布モデル画像間の対応位置に基づいて、異なるモダリティで撮影した撮影画像間で位置合せすることにより、異なるモダリティで撮影した撮影画像上に表れた構造物同士で位置合せするよりも、撮影画像をそれぞれのモダリティに対応した標準濃度分布モデル画像に一旦位置合せした方が、濃度値が似通っているために正確な位置合わせを行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の位置合せ装置について図を用いて説明する。
【００２２】
異なるモダリティを用いて断層撮影を行うと、同じ被写体の同じ部位を撮影した場合であっても、画像上には各臓器や骨などの解剖学的構造物の濃度値やコントラストが異なって現れる。例えば、ＣＴ撮影装置で撮影したＣＴ画像は臓器の位置と形状が正確に現れた画像となるが、ＰＥＴ撮影装置で撮影したＰＥＴ画像はがん細胞などの活動性の高い組織を強調した画像となるが空間分解能が低く臓器の形状が明瞭に現れない。また、ＣＴ画像とＰＥＴ画像では、濃度値も異なって現れるため、ＣＴ画像とＰＥＴ画像間で、正確な位置合わせは望めない。そこで、本願実施の形態では、検査対象となる被写体を撮影したＣＴ画像とＰＥＴ画像の位置合わせを、ＣＴ用標準濃度分布モデル画像とＰＥＴ用標準濃度分布モデル画像を経由して正確な位置合わせを行う場合について具体的に説明する。
【００２３】
図１に示すように、本発明の位置合せ装置１は、ＣＴ撮影装置で撮影した画像の標準的な濃度分布を表すＣＴ用標準濃度分布モデル画像１１（第１の標準濃度分布モデル画像）を記憶する第１の標準濃度分布モデル画像記憶手段１２と、ＰＥＴ撮影装置で撮影した画像の標準的な濃度分布を表すＰＥＴ用標準濃度分布モデル画像１３（第２の標準濃度分布モデル画像）を記憶する第２の標準濃度分布モデル画像記憶手段１４と、ＣＴ用標準濃度分布モデル画像１１とＰＥＴ用標準濃度分布モデル画像１３間で、対応する解剖学的構造物の対応位置１５を記憶する対応位置記憶手段１０と、ＣＴ撮影装置を用いて検査対象となる被写体を撮影して得られたＣＴ画像２１（第１の撮影画像）を記憶する第１の撮影画像記憶手段２０と、ＰＥＴ撮影装置を用いて同じ被写体を撮影して得られたＰＥＴ画像３１（第２の撮影画像）を記憶する第２の撮影画像記憶手段３０と、ＣＴ画像２１とＣＴ用標準濃度分布モデル画像１１との間で、対応する解剖学的構造物を位置合せして第１の対応位置２３を取得する第１の位置合せ手段２２と、ＰＥＴ画像３１とＰＥＴ用標準濃度分布モデル画像１３間で、対応する解剖学的構造物を位置合せして第２の対応位置３３を取得する第２の位置合せ手段３２と、ＣＴ画像２１とＰＥＴ画像３１間の解剖学的構造物の対応位置を、ＣＴ用の標準濃度分布モデル画像とＰＥＴ用の標準濃度分布モデル画像間の対応位置１５と第１の対応位置２３と第２の対応位置３３とから求める対応位置取得手段４０とを備える。
【００２４】
ＣＴ画像２１、ＰＥＴ画像３１、ＣＴ用標準濃度分布モデル画像１１、ＰＥＴ用標準濃度分布モデル画像１３は、多数のボクセルデータからなるボリュームデータであり、ボクセルデータごとに濃度値の情報を保持し、骨や臓器などの解剖学的構造物がボクセルデータの濃淡で表わされる。
【００２５】
第１の撮影画像記憶手段２０と第２の撮影画像記憶手段３０は、画像サーバなどの大容量の記憶装置である。ＣＴ撮影装置やＰＥＴ撮影装置を用いて、検査対象の被写体を撮影したＣＴ画像２１やＰＥＴ画像３１は画像サーバに記憶され、必要に応じて、その被写体のＣＴ画像２１やＰＥＴ画像３１を検索できるように記憶される。
【００２６】
標準濃度分布モデル画像は、過去撮影された多数のＣＴ画像２１やＰＥＴ画像３１に基づいて、健常者が標準的な体型で内臓などの組織が標準的な大きさや位置に存在する解剖学的な構造物を、標準的な濃度値の分布で表したモデル画像である。撮影されたモダリティによって各画像に現れる濃度値も異なるため、ＣＴ撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値で表したＣＴ用標準濃度分布モデル画像１１と、ＰＥＴ撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値で表したＰＥＴ用標準濃度分布モデル画像１３を用意する。
【００２７】
これらの標準濃度分布モデル画像は、過去撮影された多数の画像から、各臓器の平均的な位置や濃度値を取得することが可能である。また、標準濃度分布モデル画像に含まれる各ボクセルデータがどの解剖学的構造物（骨、内臓、脂肪など）に属するかがわかるように生成されたモデル画像が好ましい。例えば、ＣＴ用標準度分布モデル画像１１（CT_Model）に座標値（ｘ、ｙ、ｚ）を与えると、下式(1)、(2)に表すように濃度値や組織名がわかるように第１の標準濃度分布モデル画像記憶手段１２に記憶する。
【００２８】
濃度値  CT_Model_intensity(x,y,z) ＝ 100            (1)
組織名  CT_Model_tissue(x,y,z) ＝ 肝臓              (2)
同様に、ＰＥＴ用標準度分布モデル画像１３（PET_Model）に座標値（ｘ、ｙ、ｚ）を与えると、下式(3)、(4)に表すように濃度値や組織名がわかるように第２の標準濃度分布モデル画像記憶手段１４に記憶する。
【００２９】
濃度値  PET_Model_intensity(x',y',z') ＝ 80         (3)
組織名  PET_Model_tissue(x',y',z') ＝ 肝臓          (4)
対応位置記憶手段１０には、予めＣＴ用標準度分布モデル画像１１とＰＥＴ用標準度分布モデル画像１３の解剖学的構造物の対応位置を、各ボクセルデータごとに対応させて記憶する。つまり、下式(5)で表されるような関係を予め求めておく。
【００３０】
CT_Model(x,y,z) ＝ PET_Model(x',y',z')            (5)
この対応位置は手動で求めておいてもよい。
【００３１】
以下、本実施の形態の位置合わせの方法を、図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００３２】
まず、第１の撮影画像読取手段２４で、画像サーバなどの記憶装置（第１の撮影画像記憶手段２０）から検査対象の被写体を撮影したＣＴ画像２１を読み取り（Ｓ１００）、第２の撮影画像読取手段３４で、画像サーバなどの記憶装置（第２の撮影画像記憶手段３０）から同じ被写体を撮影したＰＥＴ画像３１を読み取る（Ｓ１０１）。
【００３３】
次に、第１の位置合せ手段２２で、ＣＴ画像２１とＣＴ用標準度分布モデル画像１１との位置合わせを行う（Ｓ１０２）。同一のモダリティで撮影された画像は、画像上に写った臓器や組織などの解剖学的構造物の濃度分布が似ているため、異なるモダリティで撮影された画像の位置合せよりも精度のよい位置合せができる。
【００３４】
例えば、ＣＴ画像２１より画素値に基づいて体表を認識して、第１の標準度分布モデル画像読取手段１６により読み出されたＣＴ用標準度分布モデル画像１１の体表の形状が略一致するように、ワーピングなどの手法を用いて位置合わせをする。あるいは、個体差による違いが少ない特徴的な点を抽出して、その特徴点同士が一致するように位置合せする。具体的には、まず、図３（ａ）に示すようなＣＴ用標準度分布モデル画像１１とＣＴ画像２１の体表の形状や特徴点が一致するように、ＣＴ画像２１に平行移動、回転、拡大、縮小などの３次元のアフィン変換を施して大雑把な位置合せをすると、図３（ｂ）に示すＣＴ画像２１’のようになる。アフィン変換したＣＴ画像２１’上に小領域Ｒ２（例えば、立方体形状のもの）を設定し、小領域Ｒ２の位置に対応するＣＴ用標準度分布モデル画像１１上の位置に、小領域Ｒ２よりやや広い範囲の探索領域Ｒ１を設定して、ＣＴ画像２１の濃度値が最も一致するような場所をＣＴ用標準度分布モデル画像１１上で探索して解剖学的構造物が正確に対応する第１の対応位置を取得する。
【００３５】
あるいは、ＣＴ画像２１よりある特定の臓器を自動抽出して（詳細は、例えば、「渡辺恵人，“領域拡張法による単純および造影ＣＴ像からの肝臓領域自動抽出”，MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY（第21回日本医用画像工学会大会抄録集（CD-ROM版）,20,4,OP6-31（July 2002））」を参照）、ＣＴ用標準度分布モデル画像の同じ臓器に位置合せするようにしてもよい。
【００３６】
このようにして、ＣＴ画像２１（CT_Data）とＣＴ用標準度分布モデル画像１１とは下式(6)のような第１の対応位置が得られる。
【００３７】
CT_Model(x1,y1,z1) ＝ CT_Data(x,y,z)            (6)
同様にして、第２の位置合せ手段３２で、ＰＥＴ画像３１（PET_Data）と第２の標準度分布モデル画像読取手段１７により読み出されたＰＥＴ用標準度分布モデル画像１３とを位置合せして（Ｓ１０３）、下式(7)のような対応位置を得る。
【００３８】
PET_Model(x2,y2,z2) ＝ PET_Data(x',y',z')        (7)
対応位置取得手段４０は、上式(5),(6),(7)からＣＴ画像２１の座標値（ｘ、ｙ、ｚ）と対応するＰＥＴ画像３１の座標値（ｘ'、ｙ'、ｚ'）を得ることができる。これを全てのボクセルデータについて求めることにより、ＣＴ画像２１とＰＥＴ画像３１の位置合せをする（Ｓ１０４）。
【００３９】
上述では、ＣＴ用とＰＥＴ用の標準濃度分布モデル画像の対応位置を予め記憶して位置合わせをする場合について説明したが、予め用意しておく２つの標準濃度分布モデル画像が既に位置合わせされて、各標準濃度分布モデル画像上の同じ座標位置が対応する場合には、ＣＴ用の標準濃度分布モデル画像にＣＴ画像を位置合せし、ＰＥＴ用２の標準濃度分布モデル画像にＰＥＴ画像を位置合せするだけで、ＣＴ画像とＰＥＴ画像を位置合せすることができる。
【００４０】
以上、詳細に説明したように、各モダリティで撮影した画像を、一旦、各モダリティ用の標準濃度分布モデル画像に位置合せすることにより、正確な位置合わせを行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】位置合せ装置の構成を示す構成図
【図２】位置合わせの流れを示すフローチャート
【図３】位置合わせを説明するための図
【符号の説明】
【００４２】
１    位置合せ装置
１０  対応位置記憶手段
１１  第１の標準濃度分布モデル画像
１２  第１の標準濃度分布モデル画像記憶手段
１３  第２の標準濃度分布モデル画像
１４  第２の標準濃度分布モデル画像記憶手段
１５  第１の標準濃度分布モデル画像と第２の標準濃度分布モデル画像の対応位置
１６  第１の標準度分布モデル画像読取手段
１７  第２の標準度分布モデル画像読取手段
２０  第１の撮影画像記憶手段
２１  第１の撮影画像
２２  第１の位置合せ手段
２３  第１の対応位置
２４  第１の撮影画像読取手段
３０  第２の撮影画像記憶手段
３１  第２の撮影画像
３２  第２の位置合せ手段
３３  第２の対応位置
３４  第２の撮影画像読取手段
４０  対応位置取得手段
【図１】
0004541988.tif 000002
【図２】
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【図３】
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